Java工程师到架构师需了解

秒速五厘米 2022-05-24 20:04 274阅读 0赞

## 一、基础篇 ##

### JVM ###

#### JVM内存结构 ####

堆、栈、方法区、直接内存、堆和栈区别

#### Java内存模型 ####

内存可见性、重排序、顺序一致性、volatile、锁、final

#### 垃圾回收 ####

内存分配策略、垃圾收集器（G1）、GC算法、GC参数、对象存活的判定

#### JVM参数及调优 ####

#### Java对象模型 ####

oop-klass、对象头

#### HotSpot ####

即时编译器、编译优化

#### 类加载机制 ####

classLoader、类加载过程、双亲委派（破坏双亲委派）、模块化（jboss modules、osgi、jigsaw）

#### 虚拟机性能监控与故障处理工具 ####

jps, jstack, jmap、jstat, jconsole, jinfo, jhat, javap, btrace、TProfiler

### 编译与反编译 ###

javac 、javap 、jad 、CRF

### Java基础知识 ###

#### 阅读源代码 ####

String、Integer、Long、Enum、BigDecimal、ThreadLocal、ClassLoader & URLClassLoader、ArrayList & LinkedList、 HashMap & LinkedHashMap & TreeMap & CouncurrentHashMap、HashSet & LinkedHashSet & TreeSet

#### Java中各种变量类型 ####

#### 熟悉Java String的使用，熟悉String的各种函数 ####

JDK 6和JDK 7中substring的原理及区别、

replaceFirst、replaceAll、replace区别、

String对“+”的重载、

String.valueOf和Integer.toString的区别、

字符串的不可变性

#### 自动拆装箱 ####

Integer的缓存机制

#### 熟悉Java中各种关键字 ####

transient、instanceof、volatile、synchronized、final、static、const 原理及用法。

#### 集合类 ####

常用集合类的使用、ArrayList和LinkedList和Vector的区别 、SynchronizedList和Vector的区别、HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap区别、Java 8中stream相关用法、apache集合处理工具类的使用、不同版本的JDK中HashMap的实现的区别以及原因

#### 枚举 ####

枚举的用法、枚举与单例、Enum类

#### Java IO&Java NIO，并学会使用 ####

bio、nio和aio的区别、三种IO的用法与原理、netty

#### Java反射与javassist ####

反射与工厂模式、 `java.lang.reflect.*`

#### Java序列化 ####

什么是序列化与反序列化、为什么序列化、序列化底层原理、序列化与单例模式、protobuf、为什么说序列化并不安全

#### 注解 ####

元注解、自定义注解、Java中常用注解使用、注解与反射的结合

#### JMS ####

什么是Java消息服务、JMS消息传送模型

#### JMX ####

`java.lang.management.*`、 `javax.management.*`

#### 泛型 ####

泛型与继承、类型擦除、泛型中K T V E ？ object等的含义、泛型各种用法

#### 单元测试 ####

junit、mock、mockito、内存数据库（h2）

#### 正则表达式 ####

`java.lang.util.regex.*`

#### 常用的Java工具库 ####

`commons.lang`, `commons.*...` `guava-libraries` `netty`

#### 什么是API&SPI ####

#### 异常 ####

异常类型、正确处理异常、自定义异常

#### 时间处理 ####

时区、时令、Java中时间API

#### 编码方式 ####

解决乱码问题、常用编码方式

#### 语法糖 ####

Java中语法糖原理、解语法糖

### Java并发编程 ###

#### 什么是线程，与进程的区别 ####

#### 阅读源代码，并学会使用 ####

Thread、Runnable、Callable、ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Atomic\*、Semaphore、CountDownLatch、、ConcurrentHashMap、Executors

#### 线程池 ####

自己设计线程池、submit() 和 execute()

#### 线程安全 ####

死锁、死锁如何排查、Java线程调度、线程安全和内存模型的关系

#### 锁 ####

CAS、乐观锁与悲观锁、数据库相关锁机制、分布式锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁、monitor、锁优化、锁消除、锁粗化、自旋锁、可重入锁、阻塞锁、死锁

#### 死锁 ####

#### volatile ####

happens-before、编译器指令重排和CPU指令重

#### synchronized ####

synchronized是如何实现的？synchronized和lock之间关系、不使用synchronized如何实现一个线程安全的单例

#### sleep 和 wait ####

#### wait 和 notify ####

#### notify 和 notifyAll ####

#### ThreadLocal ####

#### 写一个死锁的程序 ####

#### 写代码来解决生产者消费者问题 ####

#### 守护线程 ####

守护线程和非守护线程的区别以及用法

## 二、 进阶篇 ##

### Java底层知识 ###

#### 字节码、class文件格式 ####

#### CPU缓存，L1，L2，L3和伪共享 ####

#### 尾递归 ####

#### 位运算 ####

用位运算实现加、减、乘、除、取余

### 设计模式 ###

#### 了解23种设计模式 ####

#### 会使用常用设计模式 ####

单例、策略、工厂、适配器、责任链。

#### 实现AOP ####

#### 实现IOC ####

#### 不用synchronized和lock，实现线程安全的单例模式 ####

#### nio和reactor设计模式 ####

### 网络编程知识 ###

#### tcp、udp、http、https等常用协议 ####

三次握手与四次关闭、流量控制和拥塞控制、OSI七层模型、tcp粘包与拆包

#### http/1.0 http/1.1 http/2之前的区别 ####

#### Java RMI，Socket，HttpClient ####

#### cookie 与 session ####

cookie被禁用，如何实现session

#### 用Java写一个简单的静态文件的HTTP服务器 ####

> 实现客户端缓存功能，支持返回304 实现可并发下载一个文件 使用线程池处理客户端请求 使用nio处理客户端请求 支持简单的rewrite规则 上述功能在实现的时候需要满足“开闭原则”

#### 了解nginx和apache服务器的特性并搭建一个对应的服务器 ####

#### 用Java实现FTP、SMTP协议 ####

#### 进程间通讯的方式 ####

#### 什么是CDN？如果实现？ ####

#### 什么是DNS？ ####

#### 反向代理 ####

### 框架知识 ###

#### Servlet线程安全问题 ####

#### Servlet中的filter和listener ####

#### Hibernate的缓存机制 ####

#### Hiberate的懒加载 ####

#### Spring Bean的初始化 ####

#### Spring的AOP原理 ####

#### 自己实现Spring的IOC ####

#### Spring MVC ####

#### Spring Boot2.0 ####

Spring Boot的starter原理，自己实现一个starter

#### Spring Security ####

### 应用服务器知识 ###

#### JBoss ####

#### tomcat ####

#### jetty ####

#### Weblogic ####

### 工具 ###

#### git & svn ####

#### maven & gradle ####

## 三、 高级篇 ##

### 新技术 ###

#### Java 8 ####

lambda表达式、Stream API、

#### Java 9 ####

Jigsaw、Jshell、Reactive Streams

#### Java 10 ####

局部变量类型推断、G1的并行Full GC、ThreadLocal握手机制

#### Spring 5 ####

响应式编程

#### Spring Boot 2.0 ####

### 性能优化 ###

使用单例、使用Future模式、使用线程池、选择就绪、减少上下文切换、减少锁粒度、数据压缩、结果缓存

### 线上问题分析 ###

#### dump获取 ####

线程Dump、内存Dump、gc情况

#### dump分析 ####

分析死锁、分析内存泄露

#### 自己编写各种outofmemory，stackoverflow程序 ####

HeapOutOfMemory、 Young OutOfMemory、MethodArea OutOfMemory、ConstantPool OutOfMemory、DirectMemory OutOfMemory、Stack OutOfMemory Stack OverFlow

#### 常见问题解决思路 ####

内存溢出、线程死锁、类加载冲突

#### 使用工具尝试解决以下问题，并写下总结 ####

当一个Java程序响应很慢时如何查找问题、

当一个Java程序频繁FullGC时如何解决问题、

如何查看垃圾回收日志、

当一个Java应用发生OutOfMemory时该如何解决、

如何判断是否出现死锁、

如何判断是否存在内存泄露

### 编译原理知识 ###

#### 编译与反编译 ####

#### Java代码的编译与反编译 ####

#### Java的反编译工具 ####

#### 词法分析，语法分析（LL算法，递归下降算法，LR算法），语义分析，运行时环境，中间代码，代码生成，代码优化 ####

### 操作系统知识 ###

#### Linux的常用命令 ####

#### 进程同步 ####

#### 缓冲区溢出 ####

#### 分段和分页 ####

#### 虚拟内存与主存 ####

### 数据库知识 ###

#### MySql 执行引擎 ####

#### MySQL 执行计划 ####

如何查看执行计划，如何根据执行计划进行SQL优化

#### SQL优化 ####

#### 事务 ####

事务的隔离级别、事务能不能实现锁的功能

#### 数据库锁 ####

行锁、表锁、使用数据库锁实现乐观锁、

#### 数据库主备搭建 ####

#### binlog ####

#### 内存数据库 ####

#### 常用的nosql数据库 ####

redis、memcached

#### 分别使用数据库锁、NoSql实现分布式锁 ####

#### 性能调优 ####

### 数据结构与算法知识 ###

#### 简单的数据结构 ####

栈、队列、链表、数组、哈希表、

#### 树 ####

二叉树、字典树、平衡树、排序树、B树、B+树、R树、多路树、红黑树

#### 排序算法 ####

各种排序算法和时间复杂度 深度优先和广度优先搜索 全排列、贪心算法、KMP算法、hash算法、海量数据处理

### 大数据知识 ###

#### Zookeeper ####

基本概念、常见用法

#### Solr，Lucene，ElasticSearch ####

在linux上部署solr，solrcloud，，新增、删除、查询索引

#### Storm，流式计算，了解Spark，S4 ####

在linux上部署storm，用zookeeper做协调，运行storm hello world，local和remote模式运行调试storm topology。

#### Hadoop，离线计算 ####

HDFS、MapReduce

#### 分布式日志收集flume，kafka，logstash ####

#### 数据挖掘，mahout ####

### 网络安全知识 ###

#### 什么是XSS ####

XSS的防御

#### 什么是CSRF ####

#### 什么是注入攻击 ####

SQL注入、XML注入、CRLF注入

#### 什么是文件上传漏洞 ####

#### 加密与解密 ####

MD5，SHA1、DES、AES、RSA、DSA

#### 什么是DOS攻击和DDOS攻击 ####

memcached为什么可以导致DDos攻击、什么是反射型DDoS

#### SSL、TLS，HTTPS ####

#### 如何通过Hash碰撞进行DOS攻击 ####

#### 用openssl签一个证书部署到apache或nginx ####

## 四、架构篇 ##

### 分布式 ###

数据一致性、服务治理、服务降级

#### 分布式事务 ####

2PC、3PC、CAP、BASE、 可靠消息最终一致性、最大努力通知、TCC

#### Dubbo ####

服务注册、服务发现，服务治理

#### 分布式数据库 ####

怎样打造一个分布式数据库、什么时候需要分布式数据库、mycat、otter、HBase

#### 分布式文件系统 ####

mfs、fastdfs

#### 分布式缓存 ####

缓存一致性、缓存命中率、缓存冗余

### 微服务 ###

SOA、康威定律

#### ServiceMesh ####

#### Docker & Kubernets ####

#### Spring Boot ####

#### Spring Cloud ####

### 高并发 ###

#### 分库分表 ####

#### CDN技术 ####

#### 消息队列 ####

ActiveMQ

### 监控 ###

#### 监控什么 ####

CPU、内存、磁盘I/O、网络I/O等

#### 监控手段 ####

进程监控、语义监控、机器资源监控、数据波动

#### 监控数据采集 ####

日志、埋点

#### Dapper ####

### 负载均衡 ###

tomcat负载均衡、Nginx负载均衡

### DNS ###

DNS原理、DNS的设计

### CDN ###

数据一致性

## 五、 扩展篇 ##

### 云计算 ###

IaaS、SaaS、PaaS、虚拟化技术、openstack、Serverlsess

### 搜索引擎 ###

Solr、Lucene、Nutch、Elasticsearch

### 权限管理 ###

Shiro

### 区块链 ###

哈希算法、Merkle树、公钥密码算法、共识算法、Raft协议、Paxos 算法与 Raft 算法、拜占庭问题与算法、消息认证码与数字签名

#### 比特币 ####

挖矿、共识机制、闪电网络、侧链、热点问题、分叉

#### 以太坊 ####

#### 超级账本 ####

### 人工智能 ###

数学基础、机器学习、人工神经网络、深度学习、应用场景。

#### 常用框架 ####

TensorFlow、DeepLearning4J

### 其他语言 ###

Groovy、Python、Go、NodeJs、Swift、Rust

## 六、 推荐书籍 ##

《深入理解Java虚拟机》 《Effective Java》 《深入分析Java Web技术内幕》 《大型网站技术架构》 《代码整洁之道》 《Head First设计模式》 《maven实战》 《区块链原理、设计与应用》 《Java并发编程实战》 《鸟哥的Linux私房菜》 《从Paxos到Zookeeper》 《架构即未来》

原文：http://www.hollischuang.com/archives/489?hmsr=toutiao.io&utm\_medium=toutiao.io&utm\_source=toutiao.io